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上海书城车间调度及其遗传算法,柔性作业车间调度问题的两级遗传算法

互联网 2020-10-22 19:39:18
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43

卷第

4

 

2007

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING 

Vol.

4

3  No.4 

Apr. 2007 

柔性作业车间调度问题的两级遗传算法

*

 

张超勇

 

 

饶运清

 

 

李培根

 

 

邵新宇

 

(

华中科技大学机械科学与工程学院

 

 

武汉

  430074) 

 

摘要:

研究不同性能指标柔性作业车间调度问题的优化。针对柔性作业车间调度问题的特点,设计基于工序编码

和基于机器分配编码的两种交叉和变异算子,并提出一种双层子代产生模式的改进遗传算法应用于该调度问题,

以使子代更好地继承父代的优良特征。使用实例测试改进的遗传算法,并与其他遗传算法的测试结果进行比较,

所提出算法的有效性得到证实。

 

关键词:

柔性作业车间调度

 

 

遗传算法

 

 

交叉算子

 

 

变异算子

 

中图分类号:

TP301 

0  

前言

*

 

柔性作业车间调度问题

(Flexible job-shop sche- 

duling problem, FJSP)

是传统作业车间调度问题的扩

展,是实际生产中迫切需要解决的一类问题。在传

统的作业车间调度问题中,工件的每道工序只能在

一台确定的机床上加工。而在柔性作业车间调度问

题中,每道工序可以在多台机床上加工,并且在不

同的机床上加工所需时间不同。柔性作业车间调度

问题减少了机器约束,扩大了可行解的搜索范围,

增加了问题的难度。

 

与传统的作业车间调度比较,柔性作业车间调

度是更复杂的

NP-hard

问题

[1]

,不存在多项式时间

复杂度的确定型算法。迄今为止,比较常用的求解

方法有基于规则的启发式方法

[2]

、遗传算法

[3-4]

、禁

忌搜索算法

[5]

、整数规划法

[6]

和拉格朗日松弛法

[7]

等。其中,遗传算法原理简单,操作简便,鲁棒性

好,通用性强,不受限制性条件的约束,且具有隐

含并行性和全局解空间搜索能力的特点,在生产调

度领域得到广泛的应用。但是柔性车间调度问题不

仅要安排工序的顺序,而且面临机器选择的问题,

比传统的调度问题更具复杂性。

 

1  

柔性作业车间调度问题的描述

 

柔性作业车间调度问题的描述如下:一个加工

系统有

m

台机器,要加工

n

种工件。每个工件包含

一道或多道工序,工件的工序顺序是预先确定的;

每道工序可以在多台不同的机床上加工,工序的加

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